組態王軟件在交通燈控制系統中的應用

劉力

（遼寧裝備制造職業技術學院自動控制系，遼寧 沈陽 110161）

本文提出了用組態軟件實現交通燈PLC控制系統的監控功能。利用PLC作為下位機實施現場控制，計算機作為上位機運行組態王軟件實施實時監控，設計了一套交通燈監控系統。兩者取長補短，達到了前所未有的控制效果。

1 系統方案和組成

1.1 系統方案

本文設計的交通燈監控系統，可在計算機上以組態軟件為平臺，實時監控交通信號，做到對交通燈控制系統的集中管理、集中顯示與在線調試等功能。同時能夠利用組態軟件的報表功能，保存歷史數據，并能夠根據預設值實施報警。

1.2 系統組成

系統由計算機作為上位機，運行組態軟件，實時監控。由PLC作為下位機，運行PLC程序，實施對交通信號的控制。其中，PLC選用德國西門子公司的PLC，型號是S7-200。此型號PLC有40個輸入/輸出，其中輸入點16個、輸出點24個，能夠滿足系統輸入/輸出點數的需要。PLC與計算機是串行通信，用RS232/485轉換器連接，保證信號的可靠轉換。

2 PLC程序的設計

十字路口交通信號燈的東西南北4個方向變化時序，如圖1所示。

圖1 十字路口交通信號燈時序圖

交通燈控制程序，必須應用定時器指令。本文將十字路口交通燈的控制循環周期分為8段。分段的原則是：將時序圖中任意一個方向的信號燈狀態發生改變的時間點，作為分段時間的始末，即0～16 s，16～17 s，以此類推。

PLC程序中，將8段定時的時間對應指定的定時器，當定時器定時時間到時，控制下一段時間中信號燈的亮滅，以此類推。循環周期結束后，再回到第一段定時時間段的PLC程序處，繼續下一個周期，如此往復。交通燈控制程序，也可用順序功能圖的方法編寫。

3 組態王監控界面設計

本系統選用的組態軟件，是北京亞控公司的組態王6.52。上位機運行組態軟件，主要實現PLC數據采集，監控界面的實時更新，同時提供給操作人員一個良好的界面，使操作者可不到現場，即可修改參數（如東西方向紅燈的點亮時間），方便監控和管理。

3.1 監控界面的設計

在組態王的監控界面，主要實現了路口交通信號監控界面的設計，并且實現了計算機和PLC之間通信暢通。

（1）路口交通信號監控界面。為使監控界面美觀、逼真，設計中應用了組態王的動畫功能，交通信號燈采用開關量動畫設置，其程序運行中監控界面，如圖2所示。

圖2 程序運行中的監控畫面

（2）其他窗口和界面。除路口信號監控外，為保證系統可靠運行，還設計了系統報警窗口。系統可在報警變量超出預設值時，彈出報警窗口，顯示報警信息，方便操作人員檢查故障，維護系統。

另外，利用組態王為系統提供的實時報告，可應用歷史數據利用Report()函數，生成固定格式的歷史記錄報告。系統可根據統計報告，決策多個路口的投入數量，平抑高峰負荷。

3.2 整機運行和綜合測試

通過程序調試與模擬運行，監控界面的運行情況與PLC狀態一致，能夠實現PLC交通燈控制系統的實時監控。

4 結束語

測試結果表明，利用組態軟件實現計算機和PLC之間的實時通信，設計的監控界面也能夠實時地監控交通燈狀態，人機界面良好，可保證系統正常運行。此方法可應用于PLC的各種控制系統，既可以發揚PLC控制系統抗干擾能力強、使用方便等優點，又可以實現可視化監控，大大縮短了系統開發周期。

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